Mikä on lämpöparin kylmäliitoksen kompensointi

Termoelementin kylmäliitoksen kompensointi on tekninen korjaustoimenpide, jolla eliminoidaan kylmäliitoksen lämpötilan muutoksista aiheutuvat lämpötilan mittausvirheet. Koska termoparin termosähköinen potentiaali liittyy sen kuuman ja kylmän liitoksen väliseen lämpötilaeroon ja sen kalibrointitaulukko perustuu kylmäliitoksen lämpötilaan 0 astetta, kylmäliitoksen lämpötilaa on todellisessa käytössä vaikea pitää vakiona 0 asteessa ympäristövaikutusten vuoksi, jolloin mitattu arvo poikkeaa todellisesta lämpötilasta. Siksi korvaus on tarpeen.

I. Miksi kylmäliitoskompensaatiota tarvitaan

Termoparit toimivat Seebeck-ilmiön perusteella, ja lähdön lämpösähköinen potentiaali riippuu kuuman ja kylmän liitoksen lämpötiloista.

II. Common Cold Junction -kompensointimenetelmät ja -periaatteet

1. Jääkylpymenetelmä

Periaate: Termoparin kylmäliitos asetetaan jää-vesiseokseen, jolloin saadaan T0=0 astetta, jolloin kylmäliitoksen lämpötilan vaihteluiden vaikutus eliminoidaan kokonaan.

Edut: Korkea tarkkuus, sopii laboratoriokalibrointiin.

Haitat: Hankala käyttö, vaatii säännöllistä jäätäydennystä, ei sovellu teollisuusympäristöihin.

Sovellettavat skenaariot: Metrologialaitokset,{0}}tarkkuuskalibrointi, tieteelliset tutkimuskokeet.

2. Tasauslankamenetelmä:

Periaate: Käyttämällä halpoja johtoja (kompensointijohtoja), joiden lämpösähköiset ominaisuudet ovat samankaltaiset kuin termoparilla, kylmäliitoksen laajentamiseksi lämpötilan{0}}vakaaseen valvomoon tai kojekaappiin.

Pääkohdat:

Termoparin tyypin on oltava yhteensopiva (esim. KX-tyyppi K-tyypin lämpöpareille).

Liitäntäpisteen lämpötila ei saa ylittää 100 astetta, muuten syntyy lisävirheitä.

Edut:

Edullinen, helppo asennus, laajalti käytetty pitkän matkan{0}}teollisessa lähetyksessä.

3. Siltakompensointimenetelmä (epätasapainoinen siltamenetelmä):

Periaate: Mittauspiiriin on kytketty sarjaan kuparivastuksen ja manganiinivastuksen kompensoiva silta. Silta on suunniteltu tasapainotettavaksi aluksi vertailulämpötilassa (esim. 20 astetta tai 25 astetta). Kun kylmäliitoksen lämpötila muuttuu, kuparivastuksen resistanssi muuttuu vastaavasti, jolloin syntyy kompensointijännite ΔV, joka kompensoi lämpösähköisen potentiaalin muutosta. Työskentelyprosessi: Kylmän liitoksen lämpötila nousee → Termosähköinen potentiaali laskee → Sillan epätasapaino johtaa positiiviseen jännitteen ulostuloon → Kokonaistulon instrumenttipotentiaali pysyy vakaana.

Edut: Automaattinen kompensointi, yksinkertainen rakenne ja tällä hetkellä yleisimmin käytetty menetelmä teollisissa sovelluksissa.

Tarkkuus: likimääräinen korvaus; K--tyypin lämpöparin kompensointitarkkuus voi olla ±0,025 astetta.

4. Ohjelmiston kompensointimenetelmä (digitaalinen kompensointi)

Periaate: Mikroprosessorilla kerätään kylmäliitoksen lämpötila reaaliajassa (yleensä Pt100:n tai termistorin kautta), lasketaan vastaava kompensointipotentiaali E(T0,0) taulukosta ja lisätään se mitattuun potentiaaliin E(T,T0), jotta saadaan ekvivalentti kokonaispotentiaali E(T,0), kun kylmäliitos on 0 asteessa. Kaava:

E(T,0)=E(T,T0)+E(T0,0)

E(T,0)=E(T,T 0 )+E(T 0 ,0)

Edut: Suuri tarkkuus, vahva joustavuus, sopii digitaalisiin järjestelmiin, kuten PLC, DCS ja älykkäät lämpötilansäätölaitteet.

Kehityssuunta: Nykyaikaiset älykkäät instrumentit ottavat laajalti käyttöön tämän menetelmän yhdistettynä kylmäliitoslämpötila-anturiin täysin automaattisen kompensoinnin saavuttamiseksi.

5. Instrumentin mekaaninen nollapisteen säätömenetelmä

Periaate: Näyttölaitteen mekaaninen nollapiste on esisäädetty -kylmän liitoksen nykyiseen lämpötila-arvoon T0,

niin, että instrumentti näyttää suoraan kuuman liitoksen todellisen lämpötilan.

Käyttöesimerkki: Kun huoneen lämpötila on 25 astetta, säädä liikkuvan kelan instrumentin osoitin 25 asteen asteikolle. Ylimääräistä kompensointipiiriä ei tarvita tällä hetkellä.

Rajoitukset: Koskee vain tilanteita, joissa kylmäliitoksen lämpötila on vakaa ja vakio; uudelleensäätö on tarpeen lämpötilanvaihteluiden jälkeen.

III. Teollisuuden valintaa koskevat suositukset ja varotoimet

Varotoimenpiteet:

Kylmät liitokset tulee pitää poissa lämmönlähteistä, jotta vältytään rajuilta lämpötilanvaihteluilta.

Kaikkien liitoskohtien on oltava turvallisia ja luotettavia, jotta vältetään kosketusvastuksen aiheuttamat virheet.

Kalibroi koko lämpötilan mittausjärjestelmä säännöllisesti kompensoinnin tehokkuuden varmistamiseksi.